高中化学第三章晶体结构与性质第3节金属晶体课时作业新人教版选修3

第三章 第三节 金属晶体基 础 巩 固一、选择题1．物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用叫金属键。

金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。

据研究表明，一般地，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。

由此判断下列说法正确的是( C )A ．镁的硬度大于铝B ．镁的熔、沸点低于钙C ．镁的硬度大于钾D ．钙的熔、沸点低于钾解析：Mg 的半径大于Al 的半径，且价电子数小于Al 的，所以金属键应为Mg<Al ，A 项错；而Mg 与Ca 为同一主族，价电子数相同，半径Mg<Ca ，故金属键为MgCa ，B 项错；Ca 与K 同周期，价电子数Ca>K ，故金属键Ca>K ，D 项错。

2．关于晶体的下列说法正确的是( B ) A ．晶体中只要有阳离子，就一定有阴离子 B ．晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子 C ．有金属光泽的晶体一定是金属晶体D ．根据晶体能否导电能判断晶体是否属于金属晶体解析：金属晶体较特殊。

金属晶体中，有金属阳离子而没有阴离子，A 项错；晶体中只要有阴离子，根据电荷守恒，就一定有阳离子，B 项正确；有金属光泽的晶体不一定是金属晶体，如晶体碘、晶体硅；能导电的晶体不一定是金属晶体，如石墨。

3．下列有关金属的说法正确的是( D )A ．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子B ．金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动C ．金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强D ．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的原子个数之比为1∶2解析：A 、因金属的最外层电子受原子核的吸引小，则金属原子中的最外层电子在晶体中为自由电子，故A 错误；B 、金属导电的实质是金属阳离子和自由电子定向移动而产生电流的结果，故B 错误；C 、金属原子在化学变化中失去电子越容易，其还原性越强，故C 错误；D 、体心立方晶胞中原子在顶点和体心，则原子个数为1＋8×18＝2，面心立方晶胞中原子在顶点和面心，原子个数为8×18＋6×12＝4，原子的个数之比为2∶4＝1∶2，故D 正确。

4．下列有关金属的说法正确的是( D ) A ．常温下都是晶体B ．最外层电子数小于3个的都是金属C ．任何状态下都有延展性D ．都能导电、传热解析：Hg 常温下是液态，不是晶体，A 项错误。

H 、He 最外层电子数都少于3个，但它们不是金属，B 项错误。

金属的延展性指的是能抽成细丝、轧成薄片的性质，在液态时，由于金属具有流动性，不具备延展性，所以C 项也是错误的。

金属晶体中存在自由电子，能够导电、传热，因此D 项是正确的。

5．下列说法正确的是( B ) A ．S 2－电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 4B ．在金属晶体中，自由电子与金属离子或金属原子的碰撞有能量传递，可以用此来解释金属的物理性质是导热性C ．金属键可以看做是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用，所以和共价键类似，也有饱和性和方向性D ． 某物质的晶体中含A 、B 、C 三种元素，其排列方式如图所示，晶胞中A 、B 、C 的原子个数比为1∶2∶2解析：A 、S 2－电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 6，故A 错误；B 、金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故B 正确；C 、金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，故C 错误；D 、根据图片知，该小正方体中A 原子个数＝8×18＝1，B 原子个数＝6×12＝3，C 原子个数＝1，所以晶体中A 、B 、C 的原子个数比为1∶3∶1，故D 错误；故选B 。

6．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是( D )A ．金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性B ．共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用，共价键有方向性和饱和性C ．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D ．氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间 解析：氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等)，也可以存在于分子内，所以应选择D 选项。

7．合金是金属与一些非金属或其他金属在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下表中提供的数据，判断可以形成合金的是( A )金属或非金属 钠 铝 铁 硅 硫 熔点/℃ 97.8 660.4 1 535 1 410 112.8 沸点/℃8832 4672 7502 353444.6A C ．钠与硫D ．钠与硅解析：能发生反应的物质不能形成合金，故B 、C 错；钠的沸点远低于硅的熔点，当硅熔化时，钠已经气化，故它们不能形成合金，D 错。

8．关于体心立方堆积晶体(如图)结构的叙述中正确的是( C )A ．是密置层的一种堆积方式B ．晶胞是六棱柱C ．每个晶胞内含2个原子D ．每个晶胞内含6个原子解析：体心立方堆积晶体的晶胞为立方体，是非密置层的一种堆积方式，其中有8个顶点和1个体心，晶胞内含有原子个数为8×18＋1＝2。

9．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。

由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序，其中正确的是( C )A ．Mg>Al>CaB ．Al>Na>LiC ．Al>Mg>CaD ．Mg>Ba>Al解析：电荷数Al 3＋>Mg 2＋＝Ca 2＋＝Ba 2＋>Li ＋＝Na ＋，金属阳离子半径：r (Ba 2＋)>r (Ca 2＋)>r (Na＋)>r (Mg 2＋)>r (Al 3＋)>r (Li ＋)，则C 正确；B 中Li>Na ，D 中Al>Mg>Ba 。

二、非选择题10．判断下列晶体类型。

(1)SiI 4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：__分子晶体____。

(2)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：__原子晶体____。

(3)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：__分子晶体____。

(4)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：__金属晶体____。

解析：(1)SiI 4熔点低，沸点低，是分子晶体。

(2)硼熔、沸点高，硬度大，是典型的原子晶体。

(3)硒熔、沸点低，易溶于CHCl 3，属于分子晶体。

(4)锑熔点较高，沸点较高，固态能导电，是金属晶体。

11．(1)如图甲所示为二维平面晶体示意图，化学式表示为AX 3的是__b____。

(2)图乙为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题： ①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是__4____个； ②该晶胞称为__C____(填序号)； A ．六方晶胞 B ．体心立方晶胞C ．面心立方晶胞③此晶胞立方体的边长为a cm ，Cu 的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm 3，则阿伏加德罗常数为__256ρ·a____ (用a 、ρ表示)。

(3)《X 射线金相学》中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如下图所示。

下列有关说法正确的是__B____。

A ．图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同B ．图Ⅱ中物质的化学式为CuAu 3C ．图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个D ．设图Ⅰ中晶胞的边长为a cm ，则图Ⅰ中合金的密度为261N A a3g·cm －3解析：(1)由题图甲中直接相邻的原子数可以求得a 、b 中两类原子数之比分别为1︰2、1︰3，求出化学式分别为AX 2、AX 3，故答案为b 。

(2)用“切割分摊法”：①8×18＋6×12＝4；②面心立方晶胞；③4N A·64＝ρ·a 3，N A ＝256ρ·a3。

(3)题图Ⅰ中，铜原子数为8×18＋2×12＝2，金原子数为4×12＝2，故化学式为CuAu 。

题图Ⅱ中，铜原子数为8×18＝1，金原子数为6×12＝3，故化学式为CuAu 3。

题图Ⅱ中，铜原子位于立方体的顶点，故紧邻的铜原子有6个。

题图Ⅰ中，铜原子、金原子各为2个，晶胞的体积为a 3 cm 3，密度ρ＝m V ＝2N A×(64＋197)÷a 3＝522N A a3 g·cm －3。

能 力 提 升一、选择题1．下列生活中的问题，不能用电子气理论知识解释的是( A ) A ．铁易生锈 B ．用金属铝制成导线 C ．用金箔做外包装D ．用铁制品做炊具解析：A 、铁易生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关，故A 选； B 、用金属铝制成导线，是利用金属的导电性，金属中存在金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，能用金属键理论知识解释，故B 不选；C 、用金箔做外包装，是因为有金属光泽，金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，能用金属键理论知识解释，故C 不选；D 、用铁制品做炊具，是利用了金属的导热性，金属容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换，能用金属键理论知识解释，故D 不选；故选A 。

2．下列有关物质结构的叙述正确的是( C ) A ．有较强共价键存在的物质熔点一定很高 B ．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体 C ．含有共价键的物质不一定是共价化合物 D ．在离子化合物中不可能存在非极性共价键3．下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是( A ) ①O 2、I 2、Hg ②CO、KCl 、SiO 2 ③Na、K 、Rb ④Na、Mg 、Al A ．①③ B ．①④ C ．②③D ．②④4．已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别是( D )A ．14、6B ．14、8C ．4、8D ．4、12解析：(1)晶胞中所含原子的计算方法：晶胞顶点上的原子占18，棱上的原子占14，面上的原子占12，体心上的原子为1，根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。

(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。

在Cu 的晶胞中，顶角原子为8个晶胞共用，面上的铜原子为两个晶胞共用，因此，金属铜的一个晶胞的原子数为8×18＋6×12＝4。

在Cu 的晶胞中，与每个顶点的Cu 原子距离相等的铜原子共有12个，因此其配位数为12。